电镀废水处理工艺流程及.doc
本科生课程论文及综述用书 课程名称：电镀技术 课程论文等级 论文题目：电镀废水处理工艺及处理 院系名称：化学与生物系 专业名称：化学工程与技术 班级：102 学生姓名：**** 学号：电镀废水处理工艺及处理 摘要 电镀行业是国民经济不可缺少的一部分，涉及国防、工业、生活等，分为机器金属电镀和塑料电镀，可达到工件防腐、美观、延长寿命、外观装饰等效果。电镀产生的废水毒性大，对土壤、动植物危害大，因此必须严格处理废水，达到排放标准，在缺水地区推行废水处理达标回收利用。从技术生产上看，电镀生产过程和废水处理过程中，必须加入一定量的多种化学药剂，电镀废水处理后才能回收利用，回收水必须经过脱盐处理后，才能在生产线上重复使用。环境中的盐总量不会降低，树脂交换和反渗透工艺的浓缩液仍然会返回地面。关键词电镀工艺废水处理技术环保效益最大化文1电镀废水的性质分为企业的条件和对处理后水质参数的要求，经过综合技术经济比较后确定。电镀废水处理工艺有很多种：70年代流行树脂交换，80年代流行电解、化学法+浮选等。在20多年的电镀废水处理实践中，得出树脂交换在处理贵、稀有金属离子废水，回收贵、稀有金属有其优势。电解法：能耗高，电耗及铁耗高，对于高浓度含铬废水产生污泥过多，不适宜。同时对于含氰废水的处理效果也不理想，所以含氰废水必须采用化学方法。
化学药剂+气浮法：用化学药剂进行氧化还原中和，用气浮进行泥水分离。由于电镀污泥比重较大，废水中含有多种有机添加剂，在实际使用中，气浮分离不彻底，操作管理不便，到20世纪90年代末，气浮法应用越来越少。化学药剂+沉淀：此法是最早采用的方法，经过30多年的实际使用和不同处理工艺的比较，目前已回归到最早、最有效的处理工艺。国外在电镀处理中也多采用此法，但经过较长时间的固液分离，沉淀池中会翻起污泥，难以保证出水稳定达标。近几年发展起来的生物处理工艺：水量小、电镀类型单一，运行效果高，很多大型工程由于水质、水量难以恒定，微生物难以稳定地适应水温、品种、重金属离子浓度、pH值的变化，运行效果很不稳定，微生物瞬间大量死亡，发生环境污染事故，不易培养出菌种。此工艺是对不同的废水分别投加不同的药物进行氧化还原中和，然后用直接压滤分离法分离污泥，投资少，运行管理方便，稳定可靠，能耗低。目前很多缺水地区都要求电镀废水回用。深度净化是在1996年一级排放预处理水质的基础上进行的，主要回用水含盐量较高，占20%-23%，必须进行除盐处理。经过粗滤→精滤→超滤→反渗透等工艺，可以达到饮用水水质标准，对水资源的再利用有一定意义，但铬盐等浓缩污染物约占20%-23%，仍返回到环境中。
在加入适量药剂并达到良好反应的条件下，浮选法与沉淀法均能起到固液分离的作用，只要能达到固液分离且分离彻底、稳定、可靠，适应处理高浓度废水时也能及时得到有效分离。浮选法和沉淀固液分离法均不能满足上述条件。2、废水情况简述大多数电镀厂都是综合性多镀作业，涉及铬、镍、锌、铜等镀层种类。根据镀件种类可分为金属镀件和塑料镀件。氰化物电镀工艺虽然落后，大部分已被淘汰，但很多电镀厂仍在使用。一般电镀厂的生产流程是：电镀生产工序主要为机械抛光（抛光或滚镀）→除油→酸蚀→电镀→烘干→合格品入库，不合格品脱镀。镀件前处理机械抛光（抛光或滚镀）主要是利用专用机械利用机内的抛光轮或抛光带（或用磨料除锈，有的镀件利用滚筒、磨料除锈）去除镀件上的毛刺、划痕、焊瘤、砂眼等，以提高镀件的平整度，提高镀件质量。此工序无废水排放。脱油金属产品镀件因经各种加工处理，不可避免地会粘附一层油污，为保证镀层与基体结合牢固，必须除去镀件表面的油污。脱脂工艺种类较多，主要采用有机溶剂脱脂，其流程为：抛光件→清水洗涤→有机溶剂脱脂槽→清水槽→清水漂洗。该工序废水主要来自于清水漂洗工序，水质PH值在8.5-10之间。
零件经蚀刻脱脂后，表面往往会残留大量的铁锈和一层比较厚的氧化膜，为了获得光亮的镀层并使镀层与基体更好的结合，必须除去零件上的铁锈和氧化膜。经过酸浸处理后，还可以使零件表面得到活化，其工艺流程为：脱脂零件→酸水池→回收池→清水槽→清水冲洗。此工段的废水主要来自清水冲洗工序，废水中含有大量的铁离子，pH值在2～5之间。电镀的生产工艺流程及各镀种的水质一般为：蚀刻后零件→电镀池→回收池→清水槽→清水冲洗。此工段的废水主要来自清水冲洗工序，废水中含有相应的金属离子或氰化物，氰化物镀铜冲洗水中含有氰化物和铜离子；镀铬冲洗水中含有六价铬；镀镍漂洗水中含有镍离子等，漂洗水根据镀种不同进行分流处理，如含氰废水分流后经过二次破氰、调节pH值、固液分离后排放，含铬废水分流后经过还原反应，再经中和、固液分离后方可排放。2、烘干、贮存此工段主要利用机械、自然能、热能烘干电镀漂洗后零件表面水分，避免生锈和氧化膜受损。此工段无废水排放。退镀、退镀工艺有化学浸泡和阳极电解两种方式，其流程为：不合格镀件→退镀槽→回收槽→清水槽→清水冲洗。此工段废水pH值在2~6之间，废水主要来源于退镀后的漂洗水。剥离、漂洗水可进入各个废水池处理，但不能直接进入废水混合处理池，应单独进行预处理后排入相应的废水处理支流。
3、水质：各电镀厂生产工艺、生产规模差别很大，电镀种类、废水浓度不一致，甚至相差6-10倍。处理工艺大致可为将含铬废水与酸洗废水混合后分别处理；将含氰废水与脱脂废水混合后分别处理；将其它镀种废水混合后分别处理。废水水质浓度与处理费用成正比，废水浓度与采用的生产工艺有关，排放标准及场所环境容量由当地环保部门确定，排放标准一般分为标准排放-1996一级标准和回用水质标准。工艺流程含氰废水→筛网→调节池→废水泵→电磁流量计→二级氧化反应池→混合废水池H2SO4含铬废水→筛网→调节池→水泵→电磁流量计→还原反应池→混合废水池CaO PAM混合废水→筛网→混合废水池→水泵→电磁流量计→中和反应池→压滤泵→压滤机→砂滤池→PH调节池→标准化排放口干污泥集中无害化处置五、工艺流程简要说明含氰废水预处理：含氰废水经过筛网后进入含氰废水调节池，经过转子流量计后由泵送至二级氧化反应池。池内设有PH自动控制器、ORP自动监测仪及搅拌器。投药时，可通过PH计、ORP计的反馈信号控制投药量。一级氧化反应是在碱性条件下，氰化物被氯气氧化为氰酸盐的过程。其反应式分为以下两步： CN - + ClO - + H2O = CNCl + 2OH - （1） CNCl+2OH－=CNO－+Cl－+H2O 2）第一级反应中，（1）反应很快，但（2）当pH值小于8.5时，反应速度较慢，有释放剧毒物质CNCl的危险，因此第一级反应时应控制废水pH值≥11。
第二级氧化反应是将第一级反应生成的氰酸盐进一步氧化成N2和CO2。第一级反应生成的氰酸盐虽然毒性较小，仅为氰化物的1%，但CNO-易水解成NH3，污染环境。反应原理为：+3HOCl=2CO2+N2+2NaCl+HCl+H2O。反应过程中池子的pH值应控制在7.5~8之间，因为pH≥8时，反应速度慢；pH过低时，氰酸盐会水解成氨并与次氯酸生成有毒的氯胺。经二级氰化物预处理后，原络合物打开，废水直接排入混合废水池，再与混合废水一起处理。含铬废水的预处理：由于还原反应时必须将废水的pH值调节至2~3，因此引入酸洗废水，与含铬废水混合，以减少用酸量，降低废水处理运行成本，达到以废治废的目的。含铬废水经格栅处理后，进入含铬废水调节池，经转子流量计后由泵送入还原反应池。池内设有PH自动控制器、ORP计及搅拌器，PH计及ORP监测器可自动控制还原反应池的投加量。电镀废水中的六价铬主要以CrO42-及-形式存在。随着废水PH值的不同，两种形式之间存在着转化平衡： -+2H+-+H2O -+2OH-CrO42-+H2O 从上式可以看出，酸性条件下，六价铬主要以-形式存在，碱性条件下，以CrO42-形式存在。
但电镀含铬废水及漂洗废水pH一般在5以上，且多以CrO42-形式存在，还原时pH通常控制在2.5～3之间最好。反应原理（以还原剂为例）为：+3+=Cr(SO4)3++5H2O。亚硫酸钠的理论用量为：亚硫酸钠：六价铬=4：1。投药时投料不宜过多，否则药剂浪费，还可能因生成[Cr2(OH)2SO3]2+而不能沉淀。还原后的废水直接排入混合废水池，再与混合废水一并处理。混合废水处理：混合废水为铬预处理后的废水、氰化物预处理后的废水、镀镍、普通镀铜、脱脂等废水。废水混合后经格栅处理后经转子流量计由防腐泵提升进入中和反应池，池内装有pH计及搅拌器，反应池中加入碱（CaO）后，各金属在一定的pH值下生成相应的氢氧化物沉淀，根据我们以前处理电镀废水行业的经验，混合废水最佳沉淀pH值为9.5。反应后的出水进入中水池，出水经砂滤后pH仍为碱性，经pH调节池调酸后即可达标排放。压滤后的污泥外运集中深埋或制砖或金属离子回收或其他无害化处理。本工程电气控制系统对混合废水的处理进行控制，废水处理的控制方式有手动、自动两种，手动控制由操作台、现场控制两部分组成，根据工艺要求，现场设置现场控制柜。各工作泵可在操作台及现场同时控制，在自动状态下，含氰废水二次破氰过程中，通过pH计、ORP计控制池内pH值及氯投加量，根据进水浓度的变化自动调节药剂投加量，使出水稳定、达标。
含铬废水在还原反应过程中，采用pH计、ORP计分别自动控制还原剂和酸的投加量，确保处理稳定达标。混合废水采用pH计控制碱或石灰的投加量，确保出水稳定。pH值调节池采用pH计控制酸的投加量。本系统由pH计、ORP计组成，本系统充分利用现代控制技术，通过软件、硬件的结合，可打印历史记录、声光报警、语言报警、触摸屏操作等，还应根据工程规模、投资情况进行选择。实现污水处理的自动化。实现自动控制，节约能源，减少药剂投加量，稳定达标排放水质。减轻管理人员和操作人员的劳动强度，提高生产率。8、电镀废水处理回用工艺。由于电镀工艺及废水处理过程中，水中含盐量较高，采用碱中和、氧化处理来调节pH值。达到排放标准的处理水不能再用于电镀，如果用于漂洗镀层，会影响表面光洁度，如果再用作镀槽用水，会影响电镀质量。因此，回用水必须不含硫酸盐和氯化物。脱盐技术很多，微生物脱盐，细菌培养过程不稳定，受气候要求高。出水浊度高，离子交换易饱和，再生频繁，对环境造成很大的二次污染。电渗析技术耗电量大，在大型水工程中基本不采用。超滤是在压力下进行的。